Ceramic Materials

ประวตเซรามก

ในสมยแรกๆ เปนทเขาใจกนวา เซรามก หมายถงศลปะทเกยวของกบเครองปนดนเผา ตอมาไดมการใชความหมายกวางมากขน คอ รวมถงอตสาหกรรมทงหลายทใชสารประกอบพวกซลเกตในการผลตผลตภณฑ คำาวาเซรามกศพทเดมมาจากภาษากรก เครามอส และมรากศพทมากจากสนสกฤต ซงมความหมายวาเผา

ปจจบน เซรามก มความหมาย สองประการคอ ประการแรกหมายถง ผลตภณฑซงกรรมวธกรผลตตองผานการเผาทอณหภมสง สวนความหมายประการทสองหมายถง ผลตภณฑซง สวนประกอบของผลตภณฑทงหมดหรอสวนใหญ ผลตจากวตถดบทมอยตามธรรมชาตบนเปลอกโลก

• วชาเซรามก เปนวชาทประกอบดวยศลปะและวทยาศาสตรของการผลต และการใชผลตภณฑทเปนของแขงและสวนประกอบสวนใหญทจำาเปนของผลตภณฑทเปนวสดประเภทอนนทรยและอโลหะ

• ผลตภณฑเหลานไดแก เครองปนดนเผา ปอลซเลน วตถทนไฟ วสดกอสรางทเปนดนเผา วสดขดถ โลหะเคลอบ ซเมนต แกว วสดทใชงานเกยวของกบ แมเหลกไฟฟา เฟอรโรอเลกตรก ผลกเดยวๆเปนตน

อตสาหกรรมเซรามกมกเปนอตสาหกรรมทใหญ และมความสำาคญในทกประเทศ คณสมบตเฉพาะทสำาคญของอตสาหกรรมเซรามก คอ เปนอตสาหกรรมพนฐานรองรบอตสาหกรรมอนๆ ตวอยาง เชน วตถทนไฟชนดตางๆ เปนวสดพนฐานของอตสาหกรรมถลงและผลตโลหะตางๆ วสดขดถ เปนสงจำาเปนสำาหรบอตสาหกรรมเครองจกร เครองมอ และอตสาหกรรมการผลตรถยนต ผลตภณฑแกวมความสำาคญตออตสาหกรรมผลตรถยนต สถาปตยกรรม อเลกทรอนค และไฟฟาตางๆ ซเมนตมความสำาคญตอสถาปตยกรรมและการกอสราง นอกจากนยงมผลตภณฑเซรามกซงมคณสมบตเฉพาะตวทงทางดานไฟฟาและแมเหลกอกหลายอยาง ซงมความสำาคญตอการพฒนาเครองมออเลกทรอนคทใชในการควบคม ใชในคอมพวเตอร เปนตน เปนความจรงทสามารถพดไดวา อตสาหกรรม สำานกงาน และบาน หนไมพนทตองมผลตภณฑเซรามกเขาไปเกยวของ เครองมอททนสมยกเชนกนกหนไมพนทจะตองมผลตภณฑเซรามกเปนสวนประกอบ ทงนเพราะวา ผลตภณฑเซรามกมคณสมบตทางเคม ไฟฟา กลศาสตร ความรอนและโครงสรางทเปนประโยชน

นกเรยนทราบกนไหมคะวาอะไรบางทเปน

“เซรามก”

• ปจจบนผลตภณฑเซรามกมมากมายหลายชนด จะขอยกตวอยางมาเปนสงเขป

• ผลตภณฑประเภทแกว ซงประกอบดวยผลตภณฑพวกภาชนะเครองแกวตางๆ กระจก หลอดไฟ โคมไฟ เปนตน ผลตภณฑปนขาว ยปซทและซเมนต

• ผลตภณฑพวกไวทแวร ซงประกอบดวย ผลตภณฑฉนวนไฟฟาตางๆ เชน ลกถวยไฟฟา หวเทยนตางๆ ทใชในรถยนต เครองบน นอกจากนกม เครองสขภณฑ กระเบอง ผลตภณฑเครองถวยชาม ชนดเออเทนแวรและไชนาแวร ปอรซเลนและสโตนแวร

• ผลตภณฑเชอเพลงนวเครยล ไดแก ยเรเนยนไดออกไซด เปนตน ผลตภณฑทมคณสมบตเปนแมเหลก มประโยชนใชในสมองกลคอมพวเตอร และเครองอเลกทรอนค เชน เฟอรไรด

• นอกจากนยงมผลตภณฑโลหะเคลอบ ถวย ชาม จาน กะละมง ปนโต และเครองประดบตางๆ

• ผลตภณฑวสดกอสราง อฐตางๆ ทอระบายดนเผาและกระเบองตางๆ

• ผลตภณฑวสดทนไฟ ซงประกอบดวยผลตภณฑดนทนไฟ ผลตภณฑวสดทนไฟอนๆ

• วสดขดถ ชนดตางๆ เครองตดตางๆ ผลตภณฑเซรามกทใชในการแพทยหรอทนตแพทย กระดกเทยม ฟนเทยม

นกเรยนทราบไหมคะวาผลตภณฑเซรามกทยกตวอยางมาขางตน

แบงไดกประเภท? อยากรกตงใจฟงนะจะ

ประเภทของวสดเซรามกสประเภทของวสดเซรามกส

1.1. เซรามกสโบราณ เซรามกสโบราณ (Traditional Ceramics) (Traditional Ceramics)

มสวนประกอบหลกคอดนเหนยว หรอ ซลกา มสวนประกอบหลกคอดนเหนยว หรอ ซลกา (SiO(SiO22) ) จากหลกฐานทางประวตศาสตร จากหลกฐานทางประวตศาสตร

เครองปนดนเผาทเกาแกทสดมอาย เครองปนดนเผาทเกาแกทสดมอาย 22,00022,000 B.C.B.C.11 และเรมมการซอขายเปนสนคาเมอ และเรมมการซอขายเปนสนคาเมอ

4500 4500 B.C.,B.C., งานแกว งานแกว และงานกระจกพบเปนครงแรกใน และงานกระจกพบเปนครงแรกใน EgyptEgypt เมอ เมอ

1500 1500 B.C.B.C. สวนซเมนตพบหลกฐานการเรมใชในสมยสวนซเมนตพบหลกฐานการเรมใชในสมย

Roman Roman

1 M.Ohring, Engineering Materials Science,Acagemic press,USA,1995

ประเภทของเซรามกสโบราณ ประเภทของเซรามกสโบราณ

1.1. Stone Stone ผลตภณฑทไดจากหน ผลตภณฑทไดจากหน เปนผลตภณฑทไดจากธรรมชาต เปนผลตภณฑทไดจากธรรมชาต

สวนใหญใชในงานกอสราง และสถาปนก สวนใหญใชในงานกอสราง และสถาปนก ตกแตงตกแตง

เชน กรานต หนปน หนออน ปน เปนตน เชน กรานต หนปน หนออน ปน เปนตน 3.3. Glass products Glass products ผลตภณฑแกวและกระจก ผลตภณฑแกวและกระจก

ซงเปนเซรามกทโปรงใส ซงเปนเซรามกทโปรงใส เปนอตสาหกรรมทใหญทสดในกลมเซรามกสเปนอตสาหกรรมทใหญทสดในกลมเซรามกส

โบราณโบราณ

3. Clay products 3. Clay products ผลตภณฑทไดจากดน ผลตภณฑทไดจากดน ซงมสวนผสมทางเคมตางๆกน เชน ซงมสวนผสมทางเคมตางๆกน เชน

เครองเคลอบดนเผา เครองเคลอบดนเผา ((Pottery)Pottery) ภาชนะกระเบองภาชนะกระเบอง((Porcelain)Porcelain) อฐ อฐ ((Brick)Brick)

กระเบองปพนกระเบองปพน (Tiles)(Tiles) เปนตนเปนตน

1.1. Refractories Refractories ผลตภณฑเซรามกสทนไฟ ไดแก ผลตภณฑเซรามกสทนไฟ ไดแก

ฉนวนความรอน เบาหลอม ฉนวนความรอน เบาหลอม และอปกรณทเกยวกบการหลอหลอและอปกรณทเกยวกบการหลอหลอ

มโลหะ และงานทอณหภมสงมโลหะ และงานทอณหภมสง

5. Abrasives 5. Abrasives ผลตภณฑทใชในงานขด ผลตภณฑทใชในงานขด ขดมน เจยรไน ตดแตงเปนตน ขดมน เจยรไน ตดแตงเปนตน

วสดทใชไดแก วสดทใชไดแก silicon carbide, silicon carbide, Tungsten carbide, Alumina, Silica and Tungsten carbide, Alumina, Silica and

Diamond Dust.Diamond Dust.

2. 2. เซรามกสใหม เซรามกสใหม (New Ceramics)(New Ceramics)

จะประกอบไปดวยสารบรสทธของสารประกอบออกไซด คารไบด และไนไตรด

ซงมขนาดละเอยด ใชในงานเทคโนโลยชนสง เชน

1. Nuclear Fuels เชองเพลงนวเคลยร ไดแก UO2

2. Electro-optic ceramics ใชในการแปลงสณญาณแสง ส

เปนสณญาณไฟฟา(และกลบกน) เลเซอร3. Magnetic ceramic

ใชในหนวยความจำาของคอมพวเตอร และงาน microwave

4. dielectric ceramic ตวเกบประจ5. Aerospace application ชนสวนยานอวกาศ

มดกลง, cutting tools

เตาเผา,เตาหลอม,ชนสวนเครองยนต

เตาเผา,เตาหลอมวสดทนการเสยดส,

ชนสวนอเลคทรอนกส, วสดทางการแพทย

Magneticตวเกบประจ

3120

2500 2798

2050

TiC ไทเทเนยมคารไบด (คารไบดทแขงทสด)SiC ซลกอนคารไบด MgO

แมกนเซยมออกไซดAl2O3

NiFe2O4 (Nickel ferrite) SrTiO3, BaTiO3

Application Tm(°C

)

Materials

Applications for the new ceramic materials

การประยกตใชงานดานแมเการประยกตใชงานดานแมเหลกหลก

1.1. Soft Ferrite Soft Ferrite • เปนสารประกอบของ เปนสารประกอบของ MO.FeMO.Fe22OO33 โดย โดย M M

อาจเปนไอออนของเหลก แมงกานส อาจเปนไอออนของเหลก แมงกานส ((MnMn2+)2+) หรอนกเกล หรอนกเกล ((NiNi2+2+ ) )

• สมบตทางแมเหลกทสำาคญ คอ สมบตทางแมเหลกทสำาคญ คอ ทำาใหมสภาพแมเหลก ทำาใหมสภาพแมเหลก

และทำาลายสภาวะแมเหลกไดงายเหมอนแมเหและทำาลายสภาวะแมเหลกไดงายเหมอนแมเหลกโลหะ มความตานทานสง ลกโลหะ มความตานทานสง

จงนยมใชเปนชนสวนในอปกรณทตองการความจงนยมใชเปนชนสวนในอปกรณทตองการความถสง เชน ไมโครเวฟ และ หมอแปลงไฟฟา ถสง เชน ไมโครเวฟ และ หมอแปลงไฟฟา

เปนตน เปนตน • ตวอยาง ไดแก แมงกานสซงกเฟอรไรตตวอยาง ไดแก แมงกานสซงกเฟอรไรต (Mn(MnxxZnZn1-x1-xFeFe22OO44) ) นกเกลซงกเฟอรไรตนกเกลซงกเฟอรไรต (Ni(NixxZnZn1-1-

xxFeFe22OO44) ) • ตวอยาง ตวอยาง Soft ferrite magnetic Soft ferrite magnetic

(www.magdev.co.uk)(www.magdev.co.uk)

2. Hard ferrite2. Hard ferrite • มองคประกอบพนฐานคอ มองคประกอบพนฐานคอ MO.MO.66FeFe22OO33 เมอ เมอ M M

คอไอออนของแบเรยม คอไอออนของแบเรยม ((Ba) Ba) และสตรอนเตยม และสตรอนเตยม ((Sr) Sr)

• สมบตเดน คอ เหนยวนำาใหเปนแมเหลกไดยาก สมบตเดน คอ เหนยวนำาใหเปนแมเหลกไดยาก หรอหมดสภาพไดยากกวา หรอหมดสภาพไดยากกวา

จงนยมใชเปนแมเหลกถาวรในอปกรณตางๆ จงนยมใชเปนแมเหลกถาวรในอปกรณตางๆ อาท เครองกำาเนดไฟฟา รเลย มอเตอร อาท เครองกำาเนดไฟฟา รเลย มอเตอร

และเทปแมเหลก และเทปแมเหลก • ตวอยางไดแก แบเรยมเฟอรไรตตวอยางไดแก แบเรยมเฟอรไรต (BaO.(BaO.66FeFe22OO33) )

และ สตรอนเตยมเฟอรไรตและ สตรอนเตยมเฟอรไรต (SrO.(SrO.66FeFe22OO33) )

• ((ทมาทมา: : www.material.chula.co.thwww.material.chula.co.th))

HARD FERRITESOFT FERRITE

การประยกตใชงานดานอวกการประยกตใชงานดานอวกาศาศ

คณสมบตของวสดทสามารถนำามาใชกบยานอวกาศจะตองมคณสมบตดงน

2. สามารถทนความรอนไดสง อาจสงถง 1,600 C

3. วสดทอยดานนอกของตวยาน ตองทนตอการกระแทกจากอกกาบาต และสงอนๆ ทลองลอยอยในอวกาศ

4. มนำาหนกเบาเพอใหนำาหนกของยานอวกาศตำา สามารถบรรทกสมภาระตางๆ ไดมากขน

5. สามารถซอมแซมไดงายเมอเกดการชำารด

เสนใย Nextel • Stronger than

aluminum, fireproof and

able to withstand

meteoroids• Nextel is the wonder ceramic

fabric that protects NASA's Space Shuttles

and keeps satellites from

getting smashed to

pieces.

การประยกตใชงานดานอเลคการประยกตใชงานดานอเลคทรอนกสทรอนกส

1. 1. FerroelectricFerroelectric • เซรามกสทมคณสมบตเปนวสดแมเหลกไฟฟา เซรามกสทมคณสมบตเปนวสดแมเหลกไฟฟา เปนเซรามกสทมสภาพขวไฟฟาถาวรถงแมวาจะไเปนเซรามกสทมสภาพขวไฟฟาถาวรถงแมวาจะไ

มมสนามไฟฟา มมสนามไฟฟา ทงนเนองจากความอสมมาตรของประจบวกและทงนเนองจากความอสมมาตรของประจบวกและ

ประจลบภายในโครงสรางผลก ประจลบภายในโครงสรางผลก • การจดเรยงตวแบบอสมมาตรทำาใหกลายเปนขวสการจดเรยงตวแบบอสมมาตรทำาใหกลายเปนขวส

องขวทแตกตางกนอยางชดเจนและสามารถแทนองขวทแตกตางกนอยางชดเจนและสามารถแทนดวยสญลกษณ ดวยสญลกษณ ““0”0” และและ “ “1”1”

ในหนวยความจำาททำาดวยวสดแมเหลกไฟฟา ในหนวยความจำาททำาดวยวสดแมเหลกไฟฟา

• ตวอยาง วสดชนดนคอ แบเรยมไททาเนต (barium titanate, BaTiO3), ทมประจ Ti4+ อยกงกลางใน Unit cell และม 4 ประจของ

O2- อยทกงกลางของดานทง 4 แตจะอยเยองกนเลกนอย ทำาใหเกด Electric

dipole moment เลกนอย และเมอขวไฟฟาของแตละผลกหนไปทางเด

ยวกนกจะมคา Electric dipole moment ของวสดนนสงดวย

T > 120 CT < 120 C

2. 2. PiezoelectricityPiezoelectricity• Piezoelectricity Piezoelectricity คอ คอ

มการไหลของกระแสไฟฟาเนองจากความดน มการไหลของกระแสไฟฟาเนองจากความดน • วสดชนดนจะถกเหนยวนำาใหเกดขว วสดชนดนจะถกเหนยวนำาใหเกดขว

และเมอมแรงกลกระทำาภายนอกจะเกดการไหลของกระและเมอมแรงกลกระทำาภายนอกจะเกดการไหลของกระแสไฟฟา และเมอเราสลบทศทางของแรงกระทำา แสไฟฟา และเมอเราสลบทศทางของแรงกระทำา

เชนจากแรงดงเปนแรงกด เชนจากแรงดงเปนแรงกด

กจะทำาใหทศทางของการไหลของกระแสกลบดานดวยกจะทำาใหทศทางของการไหลของกระแสกลบดานดวย

-+

+ + + + + + +

- - - - - - - - -

+ + + + + + +

- - - - - - - - -

V

• วสดชนดน เชน ไททาเนตของแบเรยมและตะกวเซอรโคเน

ต (PbZrO3) เปนตน

• การนำาไปใชงาน เชนใน Transducers ทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนแรงกล หรอ

เปลยนแรงกลเปนพลงงานไฟฟาได, ไมโครโฟน, ลำาโพง

ชนสวนเครองอลตราโซนกส

วตถดบ

• วตถดบทใชในอตสาหกรรมเซรามกสบางอยางไดมาจากสนแรธรรมชาต เชน ดนตางๆ(clays) หนฟนมา(feldspar) หนควอทซ(quartz) และทรายทะเลเปนตน

• ดนเปนวตถดบทสำาคญในการผลตผลตภณฑเซรามกสโดยเฉพาะภาชนะรองรบอาหาร(dinner ware or table ware) พวกสขภณฑ (sanitary ware) พวกกระเบอง(wall and floor tile) และอนๆ ดนมหลายชนดแตกตางกนไปอาจจะแตกตางกนในเรองของสหรอในเรองของโครงสรางรวมทงตางกนในเรองของคณสมบตทางกายภาพและเคม เปนตนวามความเหนยวตางกน ดนอาจจำาแนกเปน 2 ชนดคอ ดนขาวกบดนเหนยว

ดนขาว(Kaolin,China Clay)

ดนขาวหมายถงดนทมสซดจางหรอมสขาวแหลงดนนม2แบบคอ

• 1.แหลงตนกำาเนด (residual deposits) มกพบในลกษณะเปนภเขาหรอทราบซงเดมทเปนแหลงแรหนฟนมา เมอหนฟนมาผพงโดยบรรยากาศ (weathering) ผลสดทายจะเหลอเปนดนขาวอย ณ ทนน

• 2.แหลงสะสมทลม (sedimentary deposit) หมายถง แหลงดนขาวทเกดจากดนขาวจากแหลงแรกถกกระแสนำาพดพาไปและสะสมในบรเวณทราบลมในประเทศไทยมแหลงดนขาวหลายจงหวด ไดแก ลำาปาง อตรดตถ ปราจนบร ระนอง สราษฎรธาน นครศรธรรมราช เปนตน

คณสมบตทางกายภาพของแรดนขาว

• การทราบคณสมบตทางกายภาพของแรดนขาวจะชวยใหเราสามารถทำานายคณสมบตของเนอดนปนซงมแรดนเหลานนผสมอยไดดพอสมควร คณสมบตทเราควรศกษาคอ

• ขนาด (particle size) โดยทวไปดนเมดละเอยดจะใหความเหนยวและการหดตวเมอแหงมากกวาดนเมดหยาบ

• รปราง (particle shape) แร kaolinite อนภาคของมนมรปรางเปนแผนหกเหลยมมขนาดจาก 0.05 ถง 10 ไมครอนโดยเฉลยขนาดอยระหวาง 0.5ไมครอน

• ความสามารถในการแลกเปลยนอนมล (base exchange capacity) สำาหรบแรkaolinite มนอยมากเพราะวาในแรนมการแทนทกนของพวกอนมลบวกในโครงสรางนอยมากโดยเฉพาะผลก kaolinite ทบรสทธจะไมมความสามารถในการแลกเปลยนอนมลเลย

• คณสมบตเมอแหง (drying properties) กลาวไดกวางๆวาของละเอยดๆมการหดตวมากกวาของหยาบเมอปลอยทงไวใหแหง

• ความแขงแรงเมอแหง (green stenght) คณสมบตนสำาคญมากโดยเฉพาะเมอจะนำาแรดนขาวไปใชในเนอดนปนซงไมมดนเหนยวอยเลยเพราะวาดนขาวเทานนทจะเปนตวชวยใหผลตภณฑดบมความแขงแรงมากนอยเพยงไร

• คณสมบตหลงการเผา (firing properties ) แรดนขาวมการหดตวมากหลงการเผาไมควรใชแรดนขาวลวนเปนเนอดนปนแรดนขาวเมอเผาแลวจะหดตวประมาณ 20%

ดนเหนยว(ball clay)

• ดนเหนยวมแหลงสะสมในทลม มเมดละเอยด มอนทรยสารเจอปน มความเหนยวด ใหความแขงแรงตอผลตภณฑเมอยงไมเผามากกวาดนขาวเมอเผาจะมสขาวหรอซดจาง

• เหตผลทตองนำาดนเหนยวของเนอดนปนมาใชในอตสาหกรรมเซรามกสมดวยกน 4 ประการคอ

• 1.ชวยเพมความสามารถในการขนรปของเนอดนปนใหดขน

• 2.พฒนาผลตภณฑกอนเผาใหมความแขงแรงมากขน ซงเปนผลทำาใหการสญเสยเนองจากการแตกหกขณะมการเคลอนยายนอยลง

• 3.ชวยทำาใหนำาดนทใชในการเทแบบมการไหลตวดขน

• 4.ดนเหนยวบางชนดมความสามารถชวยทำาใหเกดปฏกรยาระหวางมวลสารในเนอดนปนขณะทำาการเผาเปนผลทำาใหผลตภณฑมเนอแนนเปนเนอเดยวกนตลอด

ขอเสยของการนำาดนเหนยวมาใชในอตสาหกรรมเซรามกสคอ

1.ในดนเหนยวมสงสกปรกซงเปนตวทำาใหความขาวของผลตภณฑเสยไป

2.ทำาใหความโปรงแสงของผลตภณฑนอยลง3.ในดนเหนยวมสวนประกอบไมแนนอนฉะนนทำาใ

หเกดความยงยากในการควบคมนำาดนสำาหรบเทแบบ

• ดนเหนยวมลกษณะพเศษคอมสารอนทรยปนอยเสมอ สารอนทรยนมสวนประกอบคลายลกไนทมาก ดนเหนยวเมอแหงมความแขงแรงสงและมการหดตวสงเชนกน ดนเหนยวหลายชนดมชวงอณหภมกวางทจะเกดปฏกรยาเปลยนไปเปนแกวซงเปนประโยชนคอชวยปรบปรงเนอผลตภณฑหลงจากเผาแลวใหดขน ในประเทศไทยดนเหนยวทนำามาใชในอตสาหกรรมเซรามกสมหลายแหลง เชน สราษฏรธาน ปราจนบร แมเมาะ ลำาปาง เชยงใหม เปนตน

คณสมบตทางกายภาพของดนเหนยว

• 1.ขนาด ดนเหนยวมขนาดลเอยดกวาดนขาว ขนาดดนเหนยวจะมขนาดละเอยดมากนอยเพยงใดจะเปลยนไปตามแหลงทพบคอแหลงดนทถกพดพาไปไกลจากแหลงดนมากจะมการเสยดส และการบดกนตามธรรมชาตมาก ขนาดของเมดดนจะละเอยดมากขนตามลำาดบ

• 2.ความเหนยว ดนเหนยวมความเหนยวดกวาดนขาว การผสมดนเหนยวลงไปในเนอดนปนจะชวยทำาใหการขนรปไดดขน

• 3.การหดตวเมอแหง ดนเหนยวมการหดตวมากนอยแตกตางกนไปตามแหลงหรอชนดของดนเหนยวนนแตดนเหนยวทมอนทรยสารสงจะมการหดตวมากประมาณ15%

• 4.ความแขงแรงกอนเผา ดนเหนยวทมความแขงแรงสงเมอผสมในเนอดนปนจะชวยทำาใหผลตภณฑมความแขงแรงสงตามดวย

• 5.คณสมบตหลงจากเผา ดนเหนยวบางอยางมmicaจะทำาหนาทเปนตวเรงใหเกดปฏกรยาในเนอดนปนทำาใหเนอผลตภณฑแนนและเนยนมากขน

Stoneware clays

ดนชนดนใชในการผลตพวก stoneware เชน โองมงกร ไห ครก เปนตน ดนชนดนมความเหนยวดเมอเผาแลวมความพรนตวนอย ดนชนดนสวนใหญประกอบดวย kaolin , silica และ feldspar แหลงทพบม ราชบร ปทมธาน เปนตน

Bentonite ดนชนดนใชในปรมาณนอยทงในเนอดนปนและสวนผสมนำาเคลอบเพอปรบปรงความเหนยวใหดขน

Talc,Pyrophyllite Wollastonite

• Talc แรนมคณสมบตพเศษหลายประการจงใชเปนสวนประกอบในอตสาหกรรม

เซรามกสหลายชนดคอ• 1.ใชเปนสวนผสมสวนใหญในอสาหกรมกระเบ

องกรฝาผนง เนองจากแรนมคณสมบตปองกนการเกดการรานตวซงเกดขนเนองจากการขยายตวเมอชน

• 2..ใชเปนสวนผสมเนอดนปนภาชนะทใชสำาหรบการปรงอาหารเนองจากแรนมคณสมบตตานทานการเกดการชอคเนองจากความรอน

•นอกจากนคณสมบตทเปนประโยชนอกอนหนงคอ เนอแรนไมแขงแรงมากนกและเปนมนลน แบบโลหะทใชในการขนรป โดยวธการอดเนอดนปนทมTalcเปนสวนผสมจะมอายการใชงานไดนานกวาปกต

• Wallastonite แรนใชรวมกบ Talc ในเนอกระเบอง

• Pyrophyllite แรนมคณสมบตไมแขงมากนกเมอบดละเอยดมคณสมบตเหมอนดน แรนใชในอตสาหกรรมกระเบอง วตถทนไฟ และฉนวนไฟฟาบางชนด

หนฟนมา(Feldspar)

• เปนสารประกอบอะลมโนซลเกตของอลคะไลด และอลคะไลดเออรท โดยเฉพาะสารประกอบของ Na , K , Ca พบมากและใชมากในอตสาหกรรมเซรามกส ขอดททำาใหอตสาหกรรมเซรามกสนำามาใชคอ หนฟนมามราคาถกและเปนสารประกอบอลคะไลดทไมละลายนำา ในประเทศไทยมแหลงหนฟนมาหลายแหงเชน จงหวดตาก อทยธาน ราชบร

หนเขยวหนมาน(Quartz)

• หนเขยวหนมานเปรยบเสมอนโครงกระดกสวนดนทำาหนาทเปนเนอและสวนอนๆ

• หนเขยวหนมานชวยทำาใหผลตภณฑแขงแรงไมโคงงอและชวยทำาใหการหดตวทงกอนเผาและหลงเผานอยลง หนเขยวหนมานพบมากทสดบนผวโลกแหลงของหนเขยวหนมานในประเทศไทย เชน จนทบร

หนเหลกไฟ(flint)

• กอนแรชนดนประกอบดวยผลกเลกๆประโยชนของมนอาจจะเลอกเกบเอามาใชเปนลกบดในหมอบด

คณสมบตเฉพาะของวตถดบ• 1.ผลวเคราะหเคม

ซงมกจะวเคราะหออกมาในรปของออกซดตางๆ

• 2.ผลวเคราะหในรปของแร คอ วเคราะหใหรวาวตถดบนนมแรอะไรประกอบอยบาง และมอยางละเทาไร

• 3.ผลวเคราะหการกระจายของอนภาคของวตถดบ ซงมความสำาคญในการทจะผสมกนแลวอดใหไดผลตภณฑทมเนอแนน

การขนรปผลตภณฑเซรามกส

• 1.การขนรปโดยการเทแบบ• นำาเนอดนปนทกชนดทใชสำาหรบขนรปโดยวธการเทแบบมคณส

มบบตไหลตวไดดมเปอรเซนตของแขงสง• 2.แบบปลาสเตอร มคณสมบตดงน• 2.1รกษารายละเอยดตางๆของแมแบบไวได• 2.2แบบจะมความคงทนทงคณสมบตทางเคมและทางกายภาพเ

ปนเวลานาน• 2.3รพรนในเนอแบบไมดดยดเนอดนไวแนน

ทำาใหผลตภณฑหลดออกจากแบบไดงาย• 2.4แบบจะมผวเรยบและคงทน• 2.5สามารถรกษาคณสมบตทางเคมและกายภาพของแบบใหคง

ทและสมำาเสมอ• 2.วสดทมคณสมบตเหมอนวนไมสามารถเขาไปอดรพรนในแบบ

ไดงายๆ• 2.7มราคาถก

• 3.การขนรปโดยอาศยความเหนยว มหลายวธดวยกนคอ• 3.1การขนรปโดยอาศยแปนหมน• 3.2การขนรปโดยอาศยเครองJig• 3.3การขนรปโดยวธอดเนอดนปนผานกระบอกสบและ

หวแบบ• 4.การขนรปผลตภณฑเซรามกสโดยใชแรงอด•

การขนรปโดยวธนใชแพรหลายในการผลตผลตภณฑวตถทนไฟ กระเบองและผลตภณฑเซรามกสชนดพเศษแรงอดจะอดลงบนแบบแหงๆหรอมความชนเลกนอยอยาภายในแบบ แบบทใชเปนโลหะแขง

• 5.การขนรปโดยวธไอโซสเตตค เพรสซง•

วธการนทำาโดยกาอดเนอดนปนซงใสไวในแบบยดหยนไดโดยแรงอดชนดไอโซสเตตคขอดของวธนคอผลตภณฑทกสวนจะมความหนาแนนใกลเคยงกนมากทำาใหไมโคงงอและไมแตกเมอเผา

• 6.การขนรปโดยวธการหลอมเหลวแลวเทลงแบบ

การขนรปโดยวธนเปนเทคนคสำาคญในการทำาใหผลตภณฑวสดทนไฟมความหนาแนนสงและทนทานตอการกดกรอนของขถลง

• 7.การผลตผลกเดยวขนาดใหญ•

ในงานพเศษบางอยางตองใชผลกเดยวซงไมมความพรนตวและไมมรอยตอระหวางอนภาค ผลกเหลานอาจผลตไดจากสารละลายหรอผลตจากเนอสารทหลอมเหลวอกวธหนงอาจเลยงผลกโดยอาศยสารละลายทรอน เชน การเลยงผลกของควอทซทำาโดยใชออโตเคลฟทมความดนและอณหภมสง

• 8.การขนรปผลตภณฑแกว

ผลตภณฑแกวใชวธการขรปในขณะทอยสภาพทมความหนดทอณหภมสงม 5 วธดวยกนคอ

• -การเปา• -การอดดวยความดน• -การดง• -การรด• -การเทแบบ• 9.ผลตภณฑทเคลอบดวยเนอสารเซรามกส• ผลตภณฑประเภทนไดแก

ผลตภณฑทใชเนอแกวซลเกตเคลอบผวผลตภณฑเซรามกสหรอเคลอบผวโลหะผลตภณฑประเภทหลงมชอเรยกวา “โลหะเคลอบ”ผลตภณฑโลหะเคลอบโลหะทใชอาจเปน เหลกเหนยว เหลกหลอ อะลมเนยม ทองแดง และโลหะมคาอนๆ

• 1.ผลตภณฑชนดเซมวเตรยสหรอเออเทนแวร• เนอผลตภณฑมสขาวหรอมสอนตกแตงแบบบนผวเคล

อบมความแขงแกรง สวยงามสะดดตา ราคาคอนขางถก แตโปรงแสงและแขงแกรงสปอรซเลนไมได

• 2.ผลตภณฑโฮเตลไชนา• ผลตขนเพอความตองการผลตภณฑทมความแขงแกรง

ทนตอการใชในโรงแรม• 3.ผลตภณฑเซรามกทใชในหองปฏบตการเคม• 4.ผลตภณฑโบนไชนา• เกดในองกฤษตอนปลายศตวรรษท

ผลตยากเพราะมกเสยรปรางควบคมสลำาบาก ผลตภณฑชนดนแขงแกรงมาก มสขาว เวลาเคาะเสยงกงวาลและโปรงแสงดมาก ใชผลตจาน ชาม ชนดโบนไชนา

ตวอยางผลตภณฑจากเซรามก

• 5.ผลตภณฑทใชเปนภาชนะในการปรงอาหาร• 6.ผลตภณฑทเปนเครองสขภณฑ• 7.ผลตภณฑกระเบองกรฝาผนงและปพน• 8.ผลตภณฑปอรซเลนฉนวนไฟฟาแรงสง• 9.ผลตภณฑปอรซเลนฉนวนไฟฟาแรงตำา• ไดแก ฐานและมอจบสะพานไฟ กลองฟวส

และอนๆ• 10.วสดทนไฟ

มาดหนาตาของผลตภณฑทยกตวอยางกนนะคะ

Earthenware

Hotel China

เซรามกสำาหรบหองปฏบตการเคม

เครองกวน เครองคนสารเคม

Bone China

เซรามกทเกยวกบอาหาร

เซรามกทเกยวกบสขภณฑ

กระเบอง

Porcelain

สภาพแวดลอมอตสาหกรรมเซรามกสไทย

สถาบนวจยสงคม มหาวทยาลยเชยงใหม. 2545 “โครงการจดทำาแผนแมบทอตสาหกรรม

---รายสาขา (สาขาเซรามกและแกว). รายงานฉบบสมบรณ เสนอตอ

---สำานกงานเศรษฐกจอตสาหกรรม”.,กระทรวงอตสาหกรรม :หนา335-338.

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

1. มแรงงานฝมอทประณต และมวนย2. มรากฐานทางวฒนธรรม3. มบรรยากาศเหมาะสมแกการลงทนสำาหรบบรษทตางชาต4. มตลาดในประเทศและประเทศเพอนบานรองรบสำาหรบผลตภณฑเกรดรองลงมา 5. มตลาดในประเทศรองรบสำาหรบผลตภณฑทไมไดมาตรฐาน

1. ผผลตสวนใหญไมมDesignsของตนเอง2. ผประกอบการSMEsขาดความรทางดานการจดการธรกจ3. ผประกอบการเหมองขนาดเลกยงขาด Know-how ทเหมาะสม4. โรงงานสวนใหญเปนโรงงานรนแรกๆ ใน ASEAN ทตงมานานกวา 10 ป 5. ผประกอบการขาดความรในดานเครองจกร ความสำาคญของการพฒนาคน7. ภาวะขาดแคลนอาจารยผสอนวชาเซรามกดงเดม

1. การพฒนาผลตภณฑใหมความหลากหลาย มเอกลกษณเฉพาะตวและมมลคาสง2. การผลตสนคาทมศกยภาพดานการตลาดและมมลคาเพมคอนขางสง 3. ศกษาลทางและความเปนไปไดในการผลตสนคาเซรามก High Tech ตลอดจนสนคาเซรามกยคใหม (New Ceramics) 4. เกดการไหลเวยนของความรและเทคโนโลยในประเทศอยางกวางขวาง และทำาใหการใหบรการลกโซการผลตในประเทศครบวงจร

1. สหรฐอเมรกากำาลงผานกฎหมายทจะลดภาษนำาเขาสนคาจากเวยดนาม2. การเปนสมาชก WTO ของจนทำาใหการกดกนผลตภณฑเซรามกใน WTO ลดลง 3. การยายฐานของผผลตของเพอนบาน4. การสรางกลไกกดกนทางการคาของประเทศคคาและประเทศคแขง ไดแก มาตรฐานตางๆ ความปลอดภยของผบรโภค ความเปนมตรตอสงแวดลอมทำาใหตนทนสงขน

5. วกฤตซบไพรมของอเมรกา6. ราคานำามนทสงขนมผลตอราคาแกสและคาขนสง

ธรกจเซรามกสแนวโนม SMEs สาขาเซรามกส ป 2549 ไตรมาส 4

ขอมล : สำานกงานสงเสรมวสาหกจขนาดกลางขนาดยอม (สสว.)

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมแกวและเซรามก (30 /11/2549)

• อตสาหกรรมแกวและเซรามกจดเปนอตสาหกรรมพนฐานของประเทศ

• โรงงานขนาดกลางและขนาดเลกจะใชแรงงานคนเปนสวนใหญในการผลต ไดแก – โรงงานผลตเครองแกวและบรรจภณฑแกว– โรงงานแกวศลป – โรงงานผลตเครองปนดนเผา หรอโรงงานผลตเซรามก – อตสาหกรรมอน ๆ เชน การกอสราง

อตสาหกรรมไฟฟาและอเลกทรอนกส อตสาหกรรมยานยนต

• อตสาหกรรมแกวและเซรามกสสรางมลคาเพมจากการผลตในประเทศไดเปนจำานวนมาก เพราะวตถดบทใชในการผลตสวนใหญสามารถหาไดจากภายในประเทศ

• ผประกอบการสวนใหญจะเปนผประกอบการขนาดกลางและขนาดเลก (SMEs)

• กระจายตวอยทวประเทศ จงมสวนชวยสรางและกระจายรายไดไปสชนบทไดเปนอยางด

• ป 2549 อตสาหกรรมเซรามกมมลคาตลาดโดยรวมประมาณ 18,000 – 20,000 ลานบาท

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549)

• นยามของอตสาหกรรมเซรามก หมายถง โรงงานผลตผลตภณฑทสวนประกอบของผลตภณฑทงหมดหรอสวนใหญผลตจากวตถดบทมอยตามธรรมชาตบนเปลอกโลก ซงกรรมวธการผลตตองผานการเผาทอณหภมสง

• อตสาหกรรมเซรามกจะประกอบดวย– เซรามกชนดไมทนไฟซงไมไดใชในงานกอสราง – เซรามกทนไฟ– เซรามกชนดไมทนไฟซงใชกบงานกอสราง– อตสาหกรรมเซรามกพนฐานของอตสาหกรรมประเภทอน ๆ

• อตสาหกรรมไฟฟา อตสาหกรรมแกว อตสาหกรรมกอสราง อตสาหกรรมซเมนต อตสาหกรรมอเลกทรอนกสและคอมพวเตอร

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

โครงการศกษาวเคราะหและเตอนภย SMEs รายสาขา (วต.)

18,094.53

73,380.82

20,665.15

83,165.12

19,031.40

82,140.05

19,357.74

84,154.70

17,859.45

84,699.33

0.00

10,000.00

20,000.00

30,000.00

40,000.00

50,000.00

60,000.00

70,000.00

80,000.00

90,000.00

2545 2546 2547 2548E 2549E

มลคาตลาด(ยอดขาย: อตสาหกรรมแกวและเซรามกส- หนวยลานบาท)

SMEs ปรบตวลดลง (7.74%)

TOTAL ปรบตวเพมขน (0.65%)

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

การแขงขนในตลาดโลกของสาขาผลตภณฑเซรามก พบวา ประเทศไทยมอตราการเตบโตคอนขางสง

(39.34 %) เมอเทยบกบคาเฉลยของตลาดโลกทมอตราการเต

บโต -8.2%

มสวนแบงทางการตลาดท 0.02 เทา แตตำากวาคาเฉลยของตลาดโลก (0.1)

โดยตกอยในสถานะเฝาระวง ตองพยายามเพมสวนแบงตลาดใหสงขน

กลมผนำา ไดแก China, Italy, United Kingdom เปนตน

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

การแขงขนของ SMEs ในสาขาแกวและเซรามกมอตราการเตบโตลดลงจ

ากระดบ 0.8% ในป 2548 เปน -4.8% ในป 2549

และตำากวาคาเฉลยของประเทศคอนขางมาก (14.5% สำาหรบ ป 2548)

ในขณะทมสวนแบงทางการตลาด 0.01 เทาในป 2549 ตำากวาคาเฉลยของอตสาหกรรมทงหมด

(0.1) โดยตกอยในสถานะตกตำา จำาเปนตองปรบปรงเพอขยายอตราการเตบโตและ

สวนแบงตลาดใหสงขนตอไป

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

ผลการวเคราะหอตสาหกรรมเซรามก (30 /11/2549):สรปขอมลเพอการเตอนภย

การแขงขนของ SMEs ประเภทแกวและเซรามก ในป 2549 เทยบกบป 2548 จะพบวา

• ทกผลตภณฑจะมอตราการเตบโตลดลง ไดแก ถวยชามทำาดวยเซรามก ผลตภณฑเซรามกอนๆ

ของชำารวยและเครองประดบ กระเบองปพนปดผนงและโมเสค เครองสขภณฑ

• สวนแบงตลาดเพมขน ไดแก ถวยชามทำาดวยเซรามก ผลตภณฑเซรามกอนๆ

• สวนแบงตลาดลดลง ไดแก ของชำารวยและเครองประดบ กระเบองปพนปดผนงและโมเสค